變頻器技術(shù)（全套課件）

第1章通用變頻器的基本工作原理

§1.1交－直－交變頻器的基本工作原理

§1.2交－交變頻器的工作原理

§1.3變頻器的分類

§1.4通用變頻器的面板結(jié)構(gòu)

§1.5通用變頻器的接線端子

第1章通用變頻器的基本工作原理

變頻器的功能就是將頻率、電壓都固定的交流電源變成頻率、電壓都連續(xù)可調(diào)的三相交流電源。按照變換環(huán)節(jié)有無直流環(huán)節(jié)可以分為交－交變頻器和交－直－交變頻器。

§1.1交－直－交變頻器的基本工作原理

交－直－交變頻器就是先把頻率、電壓都固定的交流電整流成直流電，再把直流電逆變成頻率、電壓都連續(xù)可調(diào)的三相交流電源。由于把直流電逆變成交流電的環(huán)節(jié)比較容易控制，并且在電動機變頻后的特性方面比其它方法具有明顯的優(yōu)勢，所以通用變頻器一般采用交－直－交變頻器。

VT1VT3VT5VT2VT4VT6OCAB整流電路濾波電路逆變電路變頻器的主電路－＋UdZA三相電源ZBZC

1.1.1交－直－交變頻器的主電路交－直－交變頻器的主電路如圖所示。1、整流電路——交－直部分整流電路通常由二極管或可控硅構(gòu)成的橋式電路組成。根據(jù)輸入電源的不同，分為單相橋式整流電路和三相橋式整流電路。我國常用的小功率的變頻器多數(shù)為單相220V輸入，較大功率的變頻器多數(shù)為三相380V（線電壓）輸入。由二極管構(gòu)成的橋式整流電路的輸出電壓的平均值Ud不變，而由可控硅構(gòu)成的橋式整流電路的輸出電壓的平均值Ud連續(xù)可調(diào)。

2、中間環(huán)節(jié)——濾波電路根據(jù)貯能元件不同，可分為電容濾波和電感濾波兩種。由于電容兩端的電壓不能突變，流過電感的電流不能突變，所以用電容濾波就構(gòu)成電壓源型變頻器，用電感濾波就構(gòu)成電流源型變頻器。3、逆變電路――直－交部分逆變電路是交－直－交變頻器的核心部分，其中6個三極管按其導(dǎo)通順序分別用VT1～VT6表示，與三極管反向并聯(lián)的二極管起續(xù)流作用。按每個三極管的導(dǎo)通電角度又分為120°導(dǎo)通型和180°導(dǎo)通型兩種類型。（1）120°導(dǎo)電型負載Z接成Y型（見右圖），給6個三極管的基極加上合適的控制電壓，使其按下表的要求導(dǎo)通，設(shè)三相負載完全對稱，即ZA＝ZB＝ZC＝Z，并設(shè)逆變器的換相在瞬間完成，忽略功率器件的管壓降。（1）120°導(dǎo)電型

在0°～60°范圍內(nèi)VT1、VT6導(dǎo)通，其等效電路如圖所示。

由圖可以求得：

根據(jù)UA、UB、UC可以求得各

線電壓：

在60°～120°范圍內(nèi)VT1、VT2導(dǎo)通，其等效電路如圖所示。由圖可以求得：

根據(jù)UA、UB、UC可以求得各線電壓：同理，可以求得其它各范圍的相電壓和線電壓，根據(jù)這些電壓可以畫出相電壓和線電壓的波形圖如圖所示。若把負載Z接成△型（見右圖），6個三極管仍按上述的要求導(dǎo)通。則在0°～60°范圍內(nèi)VT1、VT6導(dǎo)通的等效電路如右下圖所示。由圖可以求得線電壓為：同理，可以求得其它各范圍的線電壓，畫出線電壓的波形圖如下圖所示：（2）180°導(dǎo)通型若把負載Z按右圖接成Y型，6個三極管按下表的要求導(dǎo)通180°，則在各范圍內(nèi)都有3個三極管同時導(dǎo)通。在0°～60°范圍內(nèi)VT1、VT5、VT6導(dǎo)通，其等效電路如圖1.1.8所示。由圖可以求得相電壓為：根據(jù)UA、UB、UC可以求得各線電壓：同理，可以求得其它各范圍的相電壓和線電壓，根據(jù)這些電壓可以畫出相電壓和線電壓的波形圖如圖所示。若把負載Z接成△型，6個三極管仍按上述要求導(dǎo)通180°，讀者可自行分析負載兩端的電壓波形，不再贅述。由上述可以看到，逆變電路的輸出電壓為階梯波，雖然不是正弦波，卻是彼此相差120°的交流電壓，即實現(xiàn)了從直流電到交流電的逆變。輸出電壓的頻率取決于逆變器開關(guān)器件的切換頻率，達到了變頻的目的。實際逆變電路除了基本元件三極管和續(xù)流二極管外，還有保護半導(dǎo)體元件的緩沖電路，三極管也可以用門極可關(guān)斷晶閘管代替。1.1.2SPWM控制技術(shù)原理我們期望通用變頻器的輸出電壓波形是純粹的正弦波形，但就目前技術(shù)而言，還不能制造功率大、體積小、輸出波形如同正弦波發(fā)生器那樣標準的可變頻變壓的逆變器。目前技術(shù)很容易實現(xiàn)的一種方法是：逆變器的輸出波形是一系列等幅不等寬的矩形脈沖波形，這些波型與正弦波等效。

θ1θ2θtδ1δ2δtωtUmsinωt單極式SPWM電壓波形u

等效的原則是每一區(qū)間的面積相等。如果把一個正弦半波分作n等份（圖中n等于12，實際n要大得多），然后把每一等份的正弦曲線與橫軸所包圍的面積都用一個與此面積相等的矩形脈沖來代替，脈沖幅值不變，寬度為δt，各脈沖的中點與正弦波每一等份的中點重合。這樣，有n個等幅不等寬的矩形脈沖組成的波形就與正弦波的正半周等效，稱為SPWM（SinusoidalPulseWidthModulation——正弦波脈沖寬度調(diào)制）波形。同樣，正弦波的負半周也可以用同樣的方法與一系列負脈沖等效。這種正、負半周分別用正、負半周等效的SPWM波形稱為單極式SPWM波形。雖然SPWM電壓波形與正弦波相差甚遠，但由于變頻器的負載是電感性負載電動機，而流過電感的電流是不能突變的，當把調(diào)制頻率為幾kHz的SPWM電壓波形加到電動機時，其電流波形就是比較好的正弦波了。

1.1.3

通用變頻器電壓與頻率的關(guān)系

UfnPL額定電壓基頻電壓與頻率之間的關(guān)系為了充分利用電機鐵心，發(fā)揮電機轉(zhuǎn)矩的最佳性能，適合各種不同種類的負載，通用變頻器電壓與頻率之間的關(guān)系如右圖所示。1、基頻以下調(diào)速在基頻（額定頻率）以下調(diào)速，電壓和頻率同時變化，但變化的曲線不同，需要在使用變頻器時，根據(jù)負載的性質(zhì)設(shè)定。（1）曲線n

對于曲線n，U/f=常數(shù)，屬于恒壓頻比控制方式，適合于恒轉(zhuǎn)矩負載。（2）曲線L

曲線L也適合于恒轉(zhuǎn)矩負載，但頻率為零時，電壓不為零，在電機并聯(lián)使用或某些特殊電機選用曲線L。（3）曲線P

曲線P適合于可變轉(zhuǎn)矩負載，主要用于泵類負載和風機負載。

2、基頻以上調(diào)速在基頻以上調(diào)速時，頻率可以從基頻往上增高，但電壓U卻始終保持為額定電壓，輸出功率基本保持不變。所以，在基頻以上變頻調(diào)速屬于恒功率調(diào)速。由此可見，通用變頻器屬于變壓變頻(VVVF)裝置，其中VVVF是英文VariableVoltageVariableFrequency的縮寫。這是通用變頻器工作的最基本方式，也是設(shè)計變頻器時所滿足的最基本要求。

§1.2交－交變頻器的工作原理交－交變頻器是指無直流中間環(huán)節(jié)，直接將電網(wǎng)固定頻率的恒壓恒頻（CVCF）交流電源變換成變壓變頻（VVVF）交流電源的變頻器，因此稱之為“直接”變壓變頻器或交－交變頻器，亦稱周波變換器（Cycloconverter）。1.2.1交－交變頻器的基本原理在有源逆變電路中，若采用兩組反向并聯(lián)的可控整流電路，適當控制各組可控硅的關(guān)斷與導(dǎo)通，就可以在負載上得到電壓極性和大小都改變的直流電壓。若再適當控制正反兩組可控硅的切換頻率，在負載兩端就能得到交變的輸出電壓，從而實現(xiàn)交－交直接變頻。

單相輸出的交－交變頻器如圖所示。它實質(zhì)上是一套三相橋式無環(huán)流反并聯(lián)的可逆裝置。正、反向兩組晶闡管按一定周期相互切換。正向組工作時，反向組關(guān)斷，在負載上得到正向電壓；反向組工作時，正向組關(guān)斷，在負載上得到反向電壓。工作晶闡管的關(guān)斷通過交流電源的自然換相來實現(xiàn)。這樣，在負載上就獲得了交變的輸出電壓uo。

要得到正弦波輸出，就必須在每一組整流器導(dǎo)通期間不斷改變其控制角。例如，在正向組導(dǎo)通的半個周期中，使控制角α按一定規(guī)律從π/2（對應(yīng)于平均電壓Uo=0）逐漸減小到0（對應(yīng)于平均電壓Uo最大），然后再逐漸增加到π/2，即使α在π/2～0～π/2之間變化，則整流的平均輸出電壓Uo就由0變到最大值再變到0，呈正弦規(guī)律變化，輸出端接有電感負載的交－交變頻器的輸出電壓和電流波形見下圖：從上圖可見，一個周期的波形可以分為6段。(1)uo＞0，io＜0，變頻器工作于第二象限，反向組逆變。(2)電流過0，無環(huán)流“死時”。(3)uo＞0，io＞0，變頻器工作于第一象限，正向組整流。(4)uo＜0，io＞0變頻器工作于第四象限，正向組逆變。(5)電流過0，無環(huán)流“死時”。(6)uo＜0，io＜0，變頻器工作于第三象限，反向組整流。輸出電壓和電流之間的位相差由負載性質(zhì)決定。如果＜π/2，能量從電網(wǎng)流向負載；如果＞π/2，能量從負載流向電網(wǎng)；對于電阻性負載=0，負載功率因數(shù)cos=1，輸出電壓、電流同相，第1及第4區(qū)域不存在。對于三相輸出的交－交變頻器，其它兩相也各用一套反并聯(lián)的可逆裝置，三相輸出平均電壓的相位依次相差2π/3。1.2.2運行方式交－交變頻器的運行方式分為無環(huán)流運行方式、自然環(huán)流運行方式和局部環(huán)流運行方式。1、無環(huán)流運行方式下圖是無環(huán)流運行方式變頻器原理圖。采用無環(huán)流運行運行方式的優(yōu)點是系統(tǒng)簡單，成本較低。缺點是決不允許兩組整流器同時獲得觸發(fā)脈沖而形成環(huán)流，因為環(huán)流的出現(xiàn)將造成電源短路。因此，必須等到一組整流器的電流完全消失后，另一組整流器才允許導(dǎo)通。切換延時是必不可少的，而且延時較長。一般情況下這種結(jié)構(gòu)能提供的輸出電壓的最高頻率只是電網(wǎng)頻率的三分之一或更低。輸出的交流電流是由正向橋和反向橋輪換提供，在進行換橋時，由于普通晶閘管在觸發(fā)脈沖消失且正向電流完全停止后，還需要10～50μs的時間才能夠恢復(fù)正向阻斷能力，所以在測得電流真正為零后，還需延時500～1500μs才允許另一組晶閘管導(dǎo)通。因此這種變頻器提供的交流電流在過零時必然存在著一小段死區(qū)。延時時間愈長，產(chǎn)生環(huán)流的可能性愈小，系統(tǒng)愈可靠，這種死區(qū)也愈長。在死區(qū)期間電流等于0，這段時間是無效時間。無環(huán)流控制的重要條件是準確而且迅速地檢測出電流過零信號。不管主回路的工作電流是大是小，零電流檢測環(huán)節(jié)都必須能對主回路的電流作出正確的響應(yīng)。過去的零電流檢測在輸入側(cè)使用交流電流互感器，在輸出側(cè)使用直流電流互感器，它們都既能保證電流檢測的準確性，又能使主回路和控制回路之間得到可靠的隔離。近幾年，由于光電隔離器件的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，已研制成由光電隔離器組成的零電流檢測器，性能更加可靠。

2、自然環(huán)流運行方式如果同時對兩組整流器施加觸發(fā)脈沖，正向組的觸發(fā)角αP與反向組的觸發(fā)角αN之間保持αP+αN=π，這種控制方式稱為自然環(huán)流運行方式。為限制環(huán)流，在正、反向組間接有抑制環(huán)流的電抗器。這種運行方式的交-交變頻器，除有因紋波電壓瞬時值不同而引起的環(huán)流外，還存在著環(huán)流電抗器在交流輸出電流作用下引起的“自感應(yīng)環(huán)流。如下頁圖所示。圖中忽略了因紋波電壓引起的環(huán)流。產(chǎn)生自感應(yīng)環(huán)流的根本原因是因為交-交變頻器的輸出電流是交流，其上升和下降在環(huán)流電抗器上引起自感應(yīng)電壓，使兩組的自感應(yīng)電壓產(chǎn)生不平衡，從而構(gòu)成兩倍電流輸出頻率的低次諧波脈動電流。自感應(yīng)環(huán)流原理圖（a)輸出電流（b)正組輸出電流（c)負組輸出電流（d)

自感應(yīng)環(huán)流（e)等效電路ioiPiN0000iC（a)（b)（c)（d)（e)正組負組負載～～ωtωtωtωt

根據(jù)分析可知，自感應(yīng)環(huán)流的平均值可達總電流平均值的57%，這顯然加重了整流器的負擔。因此，完全不加控制的自然環(huán)流運行方式只能用于特定的場合。由上圖可見，自感應(yīng)環(huán)流在交流輸出電流靠近零點時出現(xiàn)最大值，這對保持電流連續(xù)是有利的。另外在有環(huán)流運行方式中，負載電壓為環(huán)流電抗器的中點電壓。由于兩組輸出電壓瞬時值中一些諧波分量抵消了，故輸出電壓的波形較好。3、局部環(huán)流運行方式把無環(huán)流運行方式和有環(huán)流運行方式相結(jié)合，即在負載電流有可能不連續(xù)時以有環(huán)流方式工作，而在負載電流連續(xù)時以無環(huán)流方式工作。這樣的運行方式既可以使控制簡化，運行穩(wěn)定，改善輸出電壓波形的畸變，又不至于使電流過大，這就是局部環(huán)流運行方式的優(yōu)點。下頁圖是局部環(huán)流運行方式的控制方案簡單原理圖。在負載電流大于某一規(guī)定值時，只允許一組整流器工作，即無環(huán)流運行，而在負載電流小于某一規(guī)定值（臨界連續(xù)電流）時，則使兩組整流器同時工作，即有環(huán)流運行。1.2.3

主電路形式交－交變頻器主要用于大容量交流電動機調(diào)速，幾乎沒有采用單相輸入的，主要采用三相輸入。主回路有三脈波零式電路（有18個晶閘管）、三脈波帶中點三角形負載電路（有12個晶閘管）、三脈波環(huán)路電路（有9個晶閘管）、六脈波橋式電路（有36個晶閘管）、十二脈波橋式電路等多種。用的最多的是六脈波橋式電路，又分為分離負載橋式電路和輸出負載Y聯(lián)結(jié)兩種型式?！?.3變頻器的分類1.3.1按變換的環(huán)節(jié)分類1、交－交變頻器直接將電網(wǎng)頻率和電壓都固定的交流電源變換成頻率和電壓都連續(xù)可調(diào)的交流電源。優(yōu)點：是沒有中間環(huán)節(jié)，變換效率高。缺點：是連續(xù)可調(diào)的頻率范圍比較窄，且只能在電網(wǎng)的固定頻率以下變化。一般為電網(wǎng)固定頻率的，主要用于電力牽引等容量較大的低速拖動系統(tǒng)中。2、交—直—交變頻器先把頻率固定的交流電整流成直流電，再把直流電逆變成頻率連續(xù)可調(diào)的三相交流電。交—直—交變頻器頻率調(diào)節(jié)范圍寬，變換的環(huán)節(jié)容易實現(xiàn)，目前廣泛采用。通用變頻器一般都采用交—直—交方式。1.3.2

按直流環(huán)節(jié)的儲能方式分類1、電壓源型變頻器在交—直—交變壓變頻裝置中，當中間直流環(huán)節(jié)采用大電容濾波時，直流電壓波形比較平直，在理想情況下是—個內(nèi)阻抗為零的恒壓源，叫做電壓源型變頻器，如圖（a）所示。2、電流源型變頻器當交—直—交變壓變頻裝置的中間直流環(huán)節(jié)采用大電感濾波時，直流電流波形比較平直，對負載來說基本上是一個電流源，輸出交流電流是矩形波或階梯波，這類變頻裝置叫做電流源型變頻器，如圖（b）所示。RSTUVW（b）電流源型變頻器RSTUVW（a）電壓源型變頻器C有的交一交變壓變頻裝置用電抗器將輸出電流強制變成矩形波或階梯波，具有電流源的性質(zhì)，它也是電流源型變頻器。注意幾點：從主電路上看，電壓源型變頻器和電流源型變頻器的區(qū)別僅在于中間直流環(huán)節(jié)濾波器的形式不同，但是這樣一來，卻造成兩類變頻器在性能上相當大的差異，主要表現(xiàn)如下：(1)無功能量的緩沖對于變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)來說，變頻器的負載是異步電機，屬于感性負載，在中間直流環(huán)節(jié)與電機之間，除了有功功率的傳送外，還存在無功功率的交換。逆變器中的電力電子開關(guān)器件無法儲能，無功能量只能靠直流環(huán)節(jié)中作為濾波器的儲能元件來緩沖，使它不致影響到交流電網(wǎng)。因此也可以說，兩類變頻器的主要區(qū)別在于用什么儲能元件(電容器或電抗器)來緩沖無功能量。

(2)回饋制動如果把不可控整流器改為可控整流器，雖然電力電子器件具有單向?qū)щ娦?，電流不能反向，而可控整流器的輸出電壓是可以迅速反向的，因此電流源型變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)容易實現(xiàn)回饋制動，從而便于四象限運行，適用于需要制動和經(jīng)常正、反轉(zhuǎn)的機械。與此相反，采用電壓源型變頻器的調(diào)速系統(tǒng)要實現(xiàn)回調(diào)制動和四象限運行卻比較困難，因為其中間直流環(huán)節(jié)有大電容鉗制著電壓，使之不能迅速反向，而電流也不能反向，所以在原裝置上無法實現(xiàn)回饋制動。必須制動時，只好采用在直流環(huán)節(jié)中并聯(lián)電阻的能耗制動，或與可控整流器反并聯(lián)設(shè)置另一組反向整流器，工作在有源逆變狀態(tài)，以通過反向的制動電流，而維持電壓極性不變，實現(xiàn)回饋制動。這樣，設(shè)備就復(fù)雜了。

(3)調(diào)速時的動態(tài)響應(yīng)由于交—直—交電流源型變壓變頻裝置的直流電壓可以迅速改變，所以由它供電的調(diào)速系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)比較快，而電壓源型變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)就慢得多。(4)適用范圍由于濾波電容上的電壓不能發(fā)生突變，所以電壓源型變頻器的電壓控制響應(yīng)慢，適用于作為多臺電機同步運行時的供電電源但不要求快速加減速的場合。電流源型變頻器則相反，由于濾波電感上的電流不能發(fā)生突變，所以電流源型變頻器對負載變化的反應(yīng)遲緩，不適用于多電機傳動，而更適合于一臺變頻器給一臺電機供電的單電機傳動，但可以滿足快速起動、制動和可逆運行的要求。1.3.3按控制方式分類1、U/f控制變頻器

U/f控制變頻器的方法是在改變頻率的同時控制變頻器的輸出電壓，通過使U/f（電壓和頻率的比）保持一定或按一定的規(guī)律變化而得到所需要的轉(zhuǎn)矩特性。采用U/f控制的變頻器結(jié)構(gòu)簡單、成本低，多用于要求精度不是太高的通用變頻器。2、轉(zhuǎn)差頻率控制變頻器轉(zhuǎn)差頻率控制方式是對U/f控制的一種改進。這種控制需要由安裝在電動機上的速度傳感器檢測出電動機的轉(zhuǎn)速，構(gòu)成速度閉環(huán)。速度調(diào)節(jié)器的輸出為轉(zhuǎn)差頻率，而變頻器的輸出頻率則有電動機的實際轉(zhuǎn)速與所需轉(zhuǎn)差頻率之和決定。由于通過控制轉(zhuǎn)差頻率來控制轉(zhuǎn)矩和電流，與U/f控制相比，其加減速特性和限制過電流的能力得到提高。3、矢量控制變頻器矢量控制是一種高性能異步電動機控制方式，它的基本思路是將電動機的定子電流分為產(chǎn)生磁場的電流分量（勵磁電流）和與其垂直的產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的電流分量（轉(zhuǎn)矩電流），并分別加以控制。由于在這種控制方式中必須同時控制異步電動機定子電流的幅值和相位，即定子電流的矢量，因此這種控制方式被成為矢量控制方式。4、直接轉(zhuǎn)矩控制變頻器直接轉(zhuǎn)矩控制與矢量控制不同，它不是通過控制電流、磁鏈等量來間接控制轉(zhuǎn)矩，而是把轉(zhuǎn)矩直接作為被控矢量來控制。其特點為轉(zhuǎn)矩控制是控制定子磁鏈，并能實現(xiàn)無傳感器測速。1.3.4按功能分類1、恒轉(zhuǎn)矩變頻器變頻器的控制對象具有恒轉(zhuǎn)矩特性，在轉(zhuǎn)速精度及動態(tài)性能方面要求一般不高。當用變頻器進行恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速時，必須加大電動機和變頻器的容量，以提高低速轉(zhuǎn)矩。主要用于擠壓機、攪拌機、傳送帶、提升機等。2、平方轉(zhuǎn)矩變頻器變頻器的控制對象在過載能力方面要求不高，由于負載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的平方成正比（TL∝n2），所以低速運行時負載較輕，并具有節(jié)能的效果。主要用于風機和泵類負載。1.3.5按用途分類1、通用變頻器通用變頻器是指能與普通的異步電動機配套使用，能適合于各種不同性質(zhì)的負載，并具有多種可供選擇功能的變頻器。一般用途多數(shù)使用通用變頻器，但在使用之前必須根據(jù)負載性質(zhì)、工藝要求等因素對變頻器進行詳細的設(shè)置。2、高性能專用變頻器高性能專用變頻器主要用于對電動機的控制要求較高的系統(tǒng)。與通用變頻器相比，高性能專用變頻器大多數(shù)采用矢量控制方式，驅(qū)動對象常是變頻器生產(chǎn)廠家指定的專用電動機。3、高頻變頻器在超精度加工和高性能機械中，通常要用到高速電動機。為了滿足這些高速電動機的驅(qū)動要求，出現(xiàn)了PAM（脈沖幅值調(diào)制）控制方式的高頻變頻器，其生產(chǎn)頻率可達3kHz。

§1.4通用變頻器的面板結(jié)構(gòu)盡管生產(chǎn)變頻器的廠家不同，型號各異，但其面板結(jié)構(gòu)大致相同。下圖是施耐德Altivar31變頻器的面板結(jié)構(gòu)。主要部分的作用為：...ESCENT▲▼STOPRESETRUNRUNEERCANAltivar31紅色LED直流總線接通選擇以前的菜單或參數(shù)或增大顯示值選擇下一菜單或參數(shù)，或減小顯示值給定電位器，如果CtL菜單中的Fr1參數(shù)設(shè)置為AIP時激活RUN按鍵，電動機正向模式接通控制，如果I/O菜單中的tCC參數(shù)設(shè)置為LOC時激活2個CAN總線接通狀態(tài)LED退出菜單或參數(shù)，或清除顯示值，以恢復(fù)以前的顯示值進入某一菜單或參數(shù)，或?qū)︼@示參數(shù)或顯示值進行儲存STOP/RESET鍵用于故障復(fù)位可用于控制電動機停車，如果I/O菜單中的參數(shù)tCC沒有設(shè)置為LOC，為斜坡停車模式，但如果過程中有注入制動，就會產(chǎn)生自由停車Altivar31變頻器操作面板4個7段顯示器

Altivar31變頻器的面板主要部分的作用為：1、給定電位器如果CtL菜單中的Fr1參數(shù)或Fr2參數(shù)設(shè)置為AIP時激活，此時通過調(diào)節(jié)該電位器升降速。2、▲鍵在選擇菜單或參數(shù)時，選擇上面的菜單或參數(shù)；調(diào)整參數(shù)時，增大顯示值。3、▼鍵在選擇菜單或參數(shù)時，選擇下一菜單或參數(shù)；調(diào)整參數(shù)時，減小顯示值。4、ESC鍵退出菜單或參數(shù)，或清除顯示值，以恢復(fù)以前的顯示值。在設(shè)置參數(shù)時，如果不希望對新設(shè)置的參數(shù)進行儲存，而保留以前的數(shù)值，按此鍵返回即可。5、ENT鍵在設(shè)置菜單或參數(shù)時，按ENT鍵進入某一菜單或參數(shù)；設(shè)置完畢，對顯示參數(shù)或顯示值進行儲存，此時要按住ENT鍵直至顯示參數(shù)或數(shù)值閃爍為止，而有些參數(shù)或數(shù)值需要按住ENT鍵2秒以上才能儲存。6、RUN鍵如果設(shè)置為本機控制（I/O菜單中的tCC參數(shù)設(shè)置為LOC），按一下RUN鍵，電動機正向模式運行；如果設(shè)置為2線或3線控制該鍵不起作用。7、STOP/RESET鍵如果設(shè)置為本機控制，在變頻器運行狀態(tài)，用該鍵停車；如果設(shè)置為2線或3線控制，當CtL菜單中的PSt參數(shù)設(shè)置為yES時該鍵具有優(yōu)先停車權(quán)，PSt參數(shù)設(shè)置為nO時該鍵不起作用；在變頻器非運行狀態(tài)，出現(xiàn)故障且已修復(fù)時，用該鍵復(fù)位。8、液晶顯示器

4個7段顯示，可顯示的內(nèi)容主要有：（1）在參數(shù)設(shè)置時，顯示菜單或參數(shù)。有些菜單下面還有二級菜單，菜單下面是參數(shù)。菜單后面帶“－”，參數(shù)不帶“－”。如“CtL-”是菜單，而“ACC”是參數(shù)，“Fun－PSS－SP2＝10Hz”說明“FUn”是一級菜單，“PSS”是二級菜單，“SP2”是參數(shù)，參數(shù)“SP2”設(shè)置為10Hz。（2）變頻器運行時，顯示運行狀態(tài),可顯示電機頻率、電機電流、電機功率、線電壓、變頻器熱態(tài)等，具體顯示內(nèi)容根據(jù)需要設(shè)置。

（3）變頻器停止時，顯示停機狀態(tài)。（4）出現(xiàn)故障時，顯示故障代碼。顯示符號實際字母或數(shù)字顯示符號實際字母或數(shù)字顯示符號實際字母或數(shù)字ALybM2Cn3dO或數(shù)字04EP6Fq7GS或數(shù)字58Hr9I或數(shù)字1tJU

顯示符號與實際字母或數(shù)字對照

從上表可以看出，顯示符號、、既代表數(shù)字，也代表字母，需要根據(jù)菜單或參數(shù)確定是字母還是數(shù)字。即使確定錯了，也不會引起差錯，因為不管是字母還是數(shù)字，都是一個相同的菜單或參數(shù)。如只有“PSS-”子菜單，不存在“PS5-”子菜單；只有“SP5”參數(shù)，不存在“SPS”參數(shù)。

§1.5通用變頻器的接線端子1.5.1

變頻器主端子變頻器的輸入端分為三相輸入和單相輸入兩種，而輸出端均為三相輸出，Alivar31變頻器主端子如下圖所示。R/L1S/L2T/L3POPA/+

PBPC/-U/T1V/T2W/T3三相輸入變頻器主端子R/L1S/L2POPA/+

PBPC/-U/T1

V/T2W/T3單相輸入變頻器主端子變頻器在出廠時，已將“PO”和“PA/+”兩個端子用短路片接在一起，通常不能斷開，但在使用外接電抗器時，拆下短路片接電抗器?！癙B”和“PA/+”接內(nèi)部制動電阻，需要使用外接制動電阻時，應(yīng)先拆下內(nèi)部接線，這兩個端子接制動電阻。一般情況下，“PO”、“PA/+”、“PB”、“PC/-”4個端子不需要接線，且出廠時的接線也不要拆。變頻器的主端子功能端子功能備注接地端子接地線，不能與電源零線相接R/L1、S/L2單相電源對于單相輸入變頻器R/L1、S/L2、T/L3三相電源對于三相輸入變頻器，不分相序PO直流母線“＋”極性，接外部電抗器出廠時已短接PA/+接制動電阻、電抗器PB接制動電阻PC/-直流母線“－”極性U/T1、V/T2、W/T3接三相異步電動機有相序之分不同品牌的變頻器的主電路端子基本相同。變頻器主電路的接線包括接工頻電網(wǎng)的輸入端(三相R/L1、S/L2、T/L3，單相R/L1、S/L2)和接電動機的電壓、頻率連續(xù)可調(diào)的輸出端(U/T1、V/T2、W/T3)，在濟南星科的實驗臺中，變頻器單相輸入、三相輸出，QS就是操作臺上的變頻器開關(guān)，輸入端已接好。變頻器的輸出端和電動機接線端均引出在實驗臺的右上角，用跨接線接通即可，如圖所示。變頻器輸出異步電動機U

VWU

V

W

UV

WM2QS變頻器

R

S

LN（a）三相輸入（b）單相輸入變頻器主電路的連接

U

V

WM2QS變頻器

R

S

T

L1L2L3

實際上，最常用的接線圖如右圖所示，其中圖（a）為三相輸入，圖（b）為單相輸入，QS為空氣開關(guān)。

特別注意：變頻器的輸出端只能接電動機，若把三相交流電源直接接在變頻器上，會損壞變頻器！1.5.2變頻器控制端子

Altivar31變頻器控制端子及接線如下圖所示。R1AR1CR1BR2AR2CCLI

LI1

LI2LI3LI4LI5LI6

24V+10VAI1COM

AI3

AI2AOVAOC模擬電流模擬電壓模擬電壓輸出模擬電流輸出在實驗臺中各控制端子均已引出到實驗臺的面板上。此外在變頻器的下方還有6個按鈕開關(guān)，供6個邏輯輸入端使用。這些按鈕帶自鎖功能，只接了1個觸點，按下接通，彈起斷開。邏輯輸入端的觸點可以是按鈕，但用得更多的是中間繼電器、交流接觸器的觸點或其它低壓電器的觸點，也可以是PLC輸出觸點。施耐德Altivar31變頻器的模擬輸入、模擬輸出的公共端都是COM，邏輯輸入的公共端CLI出廠時已經(jīng)與COM接在一起。而許多其它品牌的變頻器各部分的公共端子不相同。使用時特別注意。各邏輯輸入端子經(jīng)觸點與＋24V相接，這實際上是變頻器內(nèi)部邏輯輸入開關(guān)打在SINK位置，如圖（a）所示。我們也可以把邏輯輸入端子經(jīng)觸點與地短接，這時只需將開關(guān)打在SOURCE位置即可，如圖（c）所示。邏輯輸入開關(guān)也可以打在中間CLI位置，如圖（b），此時變頻器的CLI端子必須接線。COM+24CLILI1LI2

LI3

LI4LI5

LI6SINKCLISOURCECLI接COM（0V）（出廠設(shè)置）COM+24CLI

LI1LI2LI3LI4LI5

LI6CLI“懸空”COM+24CLI

LI1LI2

LI3

LI4

LI5LI6CLI接＋24邏輯輸入開關(guān)的位置SINKCLISOURCESINKCLISOURCE（a）（b）（c）本章小結(jié)本章簡單介紹了交－直－交變頻器和交－交變頻器的工作原理、變頻器的分類、通用變頻器的面板結(jié)構(gòu)和接線端子。交－直－交變頻器的主電路可以分為整流電路、濾波電路、逆變電路三部分，逆變電路是交－直－交變頻器核心部分，由6個三極管或門極可關(guān)斷晶閘管加相應(yīng)的輔助電路組成，可分為120°導(dǎo)通型和180°導(dǎo)通型兩種類型，只要在三極管的基極或門極可關(guān)斷晶閘管的門極上加合適的電壓，就很容易實現(xiàn)從直流電到階梯波交流電或矩形波交流電的轉(zhuǎn)變。要矩形波使交流電能夠控制電動機的運行，必須用正弦波對矩形波的寬度進行調(diào)制。這樣的波形稱為SPWM波形。交－直－交通用變頻器的輸出電壓波形都是SPWM波，當接上電動機負載后，其電流波形就是比較好的正弦波了。通用變頻器基頻以下調(diào)速時電壓與頻率同時變化。但在基頻以上調(diào)速時，頻率可以從基頻往上增加，但電壓U卻始終保持為額定電壓。交-－交變頻器是直接將電網(wǎng)固定頻率的交流電源變換成變壓變頻的交流電源的變頻器，輸出頻率不高于輸入電源頻率的三分之二，主要用于大容量低速交流電動機調(diào)速。主回路有三脈波零式電路、三脈波帶中點三角形負載電路、三脈波環(huán)路電路、六脈波橋式電路、十二脈波橋式電路等多種。變頻器的種類繁多，應(yīng)用非常廣泛，有不同的分類方式。不同品牌變頻器的面板結(jié)構(gòu)大致相同，主要有▲鍵、▼鍵、ESC鍵、ENT鍵、RUN鍵和STOP/RESET鍵，雖然部分鍵的名稱可能有所不同，但功能基本一樣。變頻器的輸入端分為三相輸入和單相輸入兩種，而輸出端均為三相輸出。主端子主要有電源輸入端(三相R/L1、S/L2、T/L3，單相R/L1、S/L2)和接電動機輸出端(U/T1、V/T2、W/T3)。不同品牌變頻器的控制端子名稱差別較大，而功能基本一致。主要控制端子都有用于起動和停止變頻器的輸入端子、用于調(diào)整頻率的輸入端子、邏輯輸入端子、模擬量輸出端子、邏輯量輸出端子，內(nèi)部繼電器輸出端子等?！?.1通用變頻器的參數(shù)設(shè)置§2.2變頻器的運行與給定方式§2.3變頻器的求和輸入§2.4變頻器的多段速度控制§2.5變頻器的PI調(diào)節(jié)功能§2.6其它常用功能第2章通用變頻器的參數(shù)設(shè)置及功能選擇

通用變頻器的功能很多、適合于多種類型負載的變頻器。要使變頻器正常運行且充分發(fā)揮變頻器的性能，就必須對變頻器的參數(shù)及功能進行設(shè)置（以Altivar31變頻器為例）。

§2.1通用變頻器的參數(shù)設(shè)置

2.1.1變頻器參數(shù)設(shè)置方法變頻器的設(shè)置菜單分為一級菜單、二級菜單等，菜單后面是參數(shù)。Altivar31變頻器一級菜單的訪問如圖所示：

Altivar31變頻器參數(shù)的設(shè)置如圖所示：該圖是待機（準備運行）狀態(tài)開始，將FUn-PSS-SP2參數(shù)設(shè)定為15Hz，然后又返回到待機狀態(tài)的操作過程。2.1.2

常用參數(shù)及其設(shè)置常用參數(shù)是經(jīng)常使用的一些參數(shù)，主要包括以下內(nèi)容（以Altivar31變頻器為例）：1、上限頻率SEt－HSP與下限頻率SEt－LSP

上限頻率是最大給定所對應(yīng)的頻率。下限頻率是最小給定所對應(yīng)的頻率。上下限頻率的設(shè)定是為了限制電動機的轉(zhuǎn)速，從而滿足設(shè)備運行控制的要求。2、加速時間SEt－ACC與減速時間SEt－dEC

加速時間是變頻器從0Hz加速到額定頻率所需的時間，加速斜坡類型由FUn—rPC－rPt設(shè)置。減速時間是變頻器從額定頻率減速到0Hz所需的時間。設(shè)定加、減速時間必須與負載的加、減速相匹配。電機功率越大，需要的加、減速時間也越長。對于大容量的電機，若設(shè)置加速時間太短，可能會使變頻器過流跳閘；設(shè)置減速時間太短，可能會使變頻器過壓跳閘。精確設(shè)置加、減速時間設(shè)備調(diào)試的主要項目之一。

3、保存配置drC（或I-O、CtL、FUn）—SCS

對于經(jīng)常使用的設(shè)置或經(jīng)現(xiàn)場調(diào)試可行的設(shè)置，可以保存起來，在需要的時候可以恢復(fù)。但保存配置只能保存一次，再次保存時，原來保存的設(shè)置就被新保存的設(shè)置所替代。

SCS參數(shù)一被保存，就自動變?yōu)閚O。

4、返回出廠設(shè)置/恢復(fù)配置drC（或I-O、CtL、FUn）—FCS

變頻器在調(diào)試期間，可能出現(xiàn)由于操作不當?shù)仍?，偶爾發(fā)生功能、數(shù)據(jù)紊亂等現(xiàn)象，遇到這種情況可以恢復(fù)配置（FCS參數(shù)設(shè)置為rECI）或者返回出廠設(shè)置（FCS參數(shù)設(shè)置為InI），然后重新設(shè)置參數(shù)。

FCS參數(shù)一被保存，就自動變?yōu)閚O。

5、電機缺相檢測FLt－OPL

電機缺相檢測是變頻器的基本功能，也是實際使用時必需的。但在濟南星科的實驗臺中，由于配備的電機功率太小且空載，電機電流幾乎等于零，變頻器檢測不到電機電流，認為沒有接電機。所以，在實驗室必須把OPL參數(shù)設(shè)置為nO（電機缺相不檢測），否則變頻器無法運行。但實際使用時一定把OPL參數(shù)設(shè)置為yES（電機缺相檢測）。 通用變頻器的功能很多，菜單及參數(shù)也很多，Altivar31變頻器的一級菜單有8個，分別是設(shè)置菜單SEt－、電機控制菜單drC－、I-O菜單I-O－、控制菜單CtL－、應(yīng)用功能菜單FUn—、故障菜單FLt－、通信菜單COM－、顯示菜單SUP－。各菜單及相應(yīng)的二級菜單和參數(shù)見附錄A，參數(shù)代碼索引見附錄B。不同類型的變頻器，菜單和參數(shù)代碼不同，但大致功能相同?！?.2變頻器的運行與給定方式

要使變頻器正常工作，要解決的問題首先是如何起動和停止變頻器，其次是如何升速和降速。2.2.1

變頻器的操作運行

變頻器運行與停止的控制方式分為本機控制、外部端子控制和通訊給定，Altivar31變頻器的外部端子控制又分為2線控制和3線控制。而多數(shù)變頻器的外部端子控制有確定的控制端子，不需要設(shè)置。如富士FRN系列變頻器的正轉(zhuǎn)端子為FWD，反轉(zhuǎn)端子為REV；三菱FR－A系列變頻器的正轉(zhuǎn)端子為STF，反轉(zhuǎn)端子為STR。下面以Altivar31變頻器為例介紹。1、本機控制

定義：本機控制是通過變頻器操作面板上的RUN和STOP鍵控制變頻器的運行與停止。設(shè)置菜單：I-O－tCC＝LOC。

注意：如果功能訪問等級CTL－LAC設(shè)置為L3高級功能，本機控制功能不可用，即I-O－tCC不出現(xiàn)LOC。

使用場合：如果控制柜安裝在操作現(xiàn)場，并且變頻器的操作面板露在控制柜的操作面板上，可采用本機控制。通常情況下，本機控制很少采用。

默認設(shè)置：FUn－PSS—PS2＝LI3，F(xiàn)Un－PSS—PS4＝LI4，所以要使用LI3和LI4端子，F(xiàn)Un－PSS—PS2和FUn－PSS—PS4參數(shù)必須設(shè)置為nO。2、外部端子控制

LI1LIX24V變頻器K1K2（1）2線控制

定義：2線控制是通過變頻器端子LI1和LIX（X為2~6）控制變頻器的運行與停止。

設(shè)置菜單：I-O－tCC＝2C。

接線圖：

LI1正轉(zhuǎn)端子：不需要設(shè)置；

LIX為反轉(zhuǎn)控制端子：通過I-O菜單rrS參數(shù)設(shè)置具體端子，變頻器的默認設(shè)置為LI2，一般使用默認設(shè)置。若只需要電機正轉(zhuǎn)運行應(yīng)如何接線？反轉(zhuǎn)控制端不接線，即不用開關(guān)K2就可以了，但該端子不能用作其它用途，除非I-O菜單rrS參數(shù)設(shè)置為nO。

2線控制的另一個默認設(shè)置是把LI3和LI4端子分配給2段和4段速度控制，即FUn－PSS—PS2＝LI3，F(xiàn)Un－PSS—PS4＝LI4，所以要使用LI3和LI4端子，F(xiàn)Un－PSS—PS2和FUn－PSS—PS4參數(shù)必須設(shè)置為nO。

2線控制是用得最多的一種控制方式，一般的控制電路都采用2線控制。

2）3線控制LI1LI2LIX24V變頻器K1K2K3

定義：

3線控制是通過變頻器端子LI1、LI2和LIX（X為3~6）控制變頻器的運行與停止。

設(shè)置菜單：

I-O－tCC＝3C。

接線圖：

端子說明：

LI1為停止端子，接常閉觸點。

LI2為正轉(zhuǎn)控制端子，變頻器運行后，無論該信號是否存在，變頻器都將繼續(xù)運行。

LIX為反轉(zhuǎn)控制端子，變頻器運行后，無論該信號是否存在，變頻器都將繼續(xù)運行，此端子通過I-O菜單rrS參數(shù)設(shè)置，變頻器的默認設(shè)置為LI3。

3線控制的另一個默認設(shè)置是把LI4端子分配給寸動功能，即FUn－JOG—JOG參數(shù)設(shè)置為LI4。2.2.2變頻器的給定方式變頻器的給定方式也就是如何使變頻器升速和降速，Altivar31變頻器有兩個給定配置，給定配置1為CtL－Fr1，給定配置2為CtL－Fr2。Fr1和Fr2通過CtL－rFC選擇或切換。常有以下幾種方式。1、本機給定本機給定就是通過變頻器的操作面板升降速。施耐德Altivar31變頻器是通過操作面板上的電位器升降速，以前的變頻器多數(shù)采用這種方式，現(xiàn)在的變頻器多數(shù)是通過操作面板上的▲▼鍵升降速，面板上沒有升降速電位器。

兩個給定通道：

CtL－Fr1或CtL－Fr2。

Altivar31變頻器的默認給定通道為Fr1，默認給定方式為本機給定，即CtL－rFC＝Fr1，CtL－Fr1＝AIP。如果控制柜安裝在操作現(xiàn)場，變頻器的操作面板露在控制柜的操作面板上，并且不需要同步調(diào)速時，可使用本機給定。2、模擬輸入端子給定

Altivar31變頻器有3個模擬輸入端子，分別是AI1、AI2、AI3，公共端為COM。（1）AI1端子給定

AI1端子給定就是通過變頻器的控制端子AI1給定，給定信號為0～10V電壓信號，0V對應(yīng)低速（SEt－LSP參數(shù)），10V對應(yīng)高速（SEt－HSP參數(shù)），通過CtL菜單Fr1參數(shù)設(shè)置為AI1激活此功能。若CtL－rFC＝Fr2或需要兩個給定通道切換時，通過CtL菜單Fr2參數(shù)設(shè)置為AI1激活此功能。（2）AI2端子給定通過變頻器控制端子AI2給定，給定信號為0～±10V電壓信號，“＋”電壓電動機正轉(zhuǎn)，“－”電壓電動機反轉(zhuǎn)，通過CtL菜單Fr1參數(shù)設(shè)置為AI2激活此功能。若CtL－rFC＝Fr2或需要兩個給定通道切換時，通過CtL菜單Fr2參數(shù)設(shè)置為AI2激活此功能。（3）AI3端子給定通過變頻器控制端子AI3給定，給定信號為X～YmA電流信號，通過CtL菜單Fr1參數(shù)設(shè)置為AI3激活此功能。若需要兩個給定通道切換時，通過CtL菜單Fr2參數(shù)設(shè)置為AI3激活此功能。

X對應(yīng)下限頻率(低速)，通過I-O菜單CrL3參數(shù)設(shè)置，設(shè)置范圍為0～20mA，通常設(shè)置為4mA。

Y對應(yīng)上限頻率（高速），通過I-O菜單CrH3參數(shù)設(shè)置，設(shè)置范圍為4～20mA，通常設(shè)置為20mA。如果Y小于X，則電流越大，頻率越低。3、邏輯輸入端子給定邏輯輸入端子給定也就是通過按鈕升降速。它是Altivar31變頻器的高級功能，必須將功能訪問等級CtL－LAC設(shè)置為L2或L3，才能進行設(shè)置。

LIX1LIX224V變頻器SB1SB2接線圖：

操作方法：按下升速按鈕SB1開始升速，松開SB1按鈕停止升速；按下降速按鈕SB2開始降速，松開SB2按鈕停止降速。

設(shè)置菜單：邏輯輸入端子LIX1和LIX2由下列參數(shù)設(shè)置，但必須保證LIX1和LIX2是其它功能沒用過的端子，包括變頻器的默認設(shè)置。CtL－LAC＝L2或L3——設(shè)置功能訪問等級；CtL－Fr2＝UPdt——設(shè)置給定方式；CtL－rFC＝Fr2——選擇給定通道；FUn－UPd－USP＝LIX1——設(shè)置升速邏輯輸入端子位置；FUn－UPd－dSP＝LIX2——設(shè)置降速邏輯輸入端子位置。4、其它給定（1）通過鍵盤上的▲和▼鍵給定；（2）通信給定；（3）通過遠程終端給定。這些給定方式在一般用途中使用不是很多，不再詳細介紹。讀者在使用時請詳細查閱產(chǎn)品使用說明書?！?.3變頻器的求和輸入

求和輸入是變頻器的一個重要功能，特別是在多電機同步調(diào)速系統(tǒng)中經(jīng)常使用。2.3.1求和輸入的原理求和輸入就是把Fr1設(shè)置的給定信號與另外一個或兩個輸入進行求和，總輸出信號替代Fr1設(shè)置的給定信號，原理框圖如圖所示，總給定＝Fr1＋SA2，或者，總給定＝Fr1＋SA2＋SA3。Fr1SA2∑Fr1SA2SA3∑總給定總給定

2.3.2求和輸入的設(shè)置菜單

Fr1為給定設(shè)置1設(shè)置的給定信號；

SA2的設(shè)置菜單為FUn－SA1－SA2；

SA3的設(shè)置菜單為FUn－SA1－SA3。

3個求和信號一般不重復(fù)使用端子。

SA2的默認輸入端子為AI2；

SA3的默認值為nO。由于AI2為正負模擬電壓輸入端，當輸入負電壓時，總輸入信號減小，變頻器的輸出頻率降低，實際進行的是減法運算?！?.4變頻器的多段速度控制

多段速度控制功能是為了使電動機能夠以預(yù)定速度按一定程序運行，可通過對多個端子組合選擇頻率指令。2.4.1端子組合與接線端子組合用1個邏輯輸入端子可以設(shè)置2段速度控制，2個端子可以設(shè)置4段速度控制，3個端子可以設(shè)置8段速度控制，4個端子可以設(shè)置16段速度控制。各段速度控制的端子組合見下表。16段速度控制8段速度控制4段速度控制2段速度控制速度給定值0000SP1（給定值）0001SP20010SP30011SP40100SP50101SP60110SP70111SP81000SP91001SP101010SP111011SP121100SP131101SP141110SP151111SP16接線：LI3LI4LI5LI6＋24SA4SA2SA1SA32.4.2參數(shù)設(shè)置

SP1是第1段速度，該速度就是Fr1或Fr2的設(shè)置給定值，該給定值可以通過給定信號進行調(diào)整。給多段速度控制分配端子：

FUn－PSS－菜單中的PS2、PS4、PS8、PS16參數(shù)。注意：不能使用其它功能已經(jīng)使用的端子。設(shè)置各段速度：

SP2～SP15通過SEt－菜單或FUn－PSS－菜單設(shè)置。對于Altivar31變頻器來說，若控制方式設(shè)置為本機控制：6個邏輯輸入端子都可以使用。但變頻器默認LI3為2段速度控制，LI4為4段速度控制，可以使用默認設(shè)置，也可以更改。

2線控制：LI1和LI2（默認）用于正反轉(zhuǎn)，剩余4個端子都可以使用，可組成16段速度控制，變頻器默認LI3為2段速度控制，LI4為4段速度控制，可以使用默認設(shè)置，也可以更改。

3線控制：LI1用于停車，LI2和LI3（默認）用于正反轉(zhuǎn)，LI4用于寸動（默認），只剩余LI5和LI6兩個端子，可組成4段速度控制。如果不需要寸動功能，可以撤銷寸動默認設(shè)置，即FUn－JOG－JOG設(shè)置為nO，加上LI4可組成8段速度控制。如果不需要反轉(zhuǎn)運行，可以撤銷反轉(zhuǎn)默認設(shè)置，即I-O－rrS設(shè)置為nO，則LI3也可使用，能構(gòu)成16段速度控制。§2.5變頻器的PI調(diào)節(jié)功能

PI調(diào)節(jié)器是自動控制系統(tǒng)常用的調(diào)節(jié)器，在需要穩(wěn)定轉(zhuǎn)速特別是多電機同步調(diào)速系統(tǒng)中廣泛使用。

2.5.1PI調(diào)節(jié)器的工作原理

UiRfRUo＋－CPI調(diào)節(jié)器

PI調(diào)節(jié)器對階躍信號的響應(yīng)

▏Uo

▏0UOmaxt

實用的PI調(diào)節(jié)器：Ui2RfRUo＋－C實用的PI調(diào)節(jié)器－Ui1R

反向校正方式：電機轉(zhuǎn)速越高，反饋信號PIF越小。圖中Fr1為給定配置1所設(shè)置的給定值，PIF為反饋信號。－PIFRfR總給定＋－CFr1R反向校正PI調(diào)節(jié)器UGPIFRfR＋－C正向校正PI調(diào)節(jié)器－Fr1R2.5.2

變頻器的PI調(diào)節(jié)功能

正向校正方式：電機轉(zhuǎn)速越高，反饋信號PIF越大。圖中Fr1為給定配置1所設(shè)置的給定值，PIF為反饋信號，由FUn－PI－PIF設(shè)置的端子輸入。2.5.3PI調(diào)節(jié)功能的設(shè)置

Altivar31變頻器的PI調(diào)節(jié)功能與功能訪問等級（CtL－LAC）無關(guān)，通過FUn－PI－PIF分配反饋信號輸入端激活PI調(diào)節(jié)功能。

Altivar31變頻器的PI調(diào)節(jié)功能與求和功能、多段速度控制功能和限位開關(guān)功能不兼容。必須撤銷求和功能的默認設(shè)置，將FUn－SA1－SA2參數(shù)設(shè)置為nO；如果采用本機控制或2線控制方式，還需要撤銷多段速度控制的默認設(shè)置，將FUn－PSS－PS2參數(shù)設(shè)置為nO，F(xiàn)Un－PSS－PS4參數(shù)設(shè)置為nO。

FUn－PI－PIC設(shè)置PI校正反向，參數(shù)nO為正向校正，參數(shù)yEs為反向校正。§2.6其它常用功能

2.6.1

變頻器的寸動操作寸動操作也叫點動操作，就是按下運行按鈕，變頻器以設(shè)定的寸動頻率運行，松開按鈕，變頻器停止運行，電機停轉(zhuǎn)。

LIX24V變頻器SA

設(shè)置菜單：FUn－JOG－JOG參數(shù)設(shè)置為LIX。在3線控制方式，寸動的默認端子為LI4，在其它控制方式，沒有寸動默認端子。LIX的接線圖為：當自鎖按鈕SA處于斷開位置時，寸動設(shè)置不起作用，控制方式和給定方式取決于相應(yīng)的設(shè)置；當按鈕SA處于閉合位置時，寸動設(shè)置起作用。寸動頻率由FUn－JOG－JGF或者SEt－JGF設(shè)置，變頻器的默認值為10Hz。

SA閉合后，變頻器按下列方式運行：1、本機控制按一下變頻器操作面板的RUN鍵，變頻器以寸動頻率正轉(zhuǎn)運行，給定信號不起作用，按一下變頻器操作面板的STOP鍵，變頻器停止運行。2、2線控制按下正轉(zhuǎn)按鈕，變頻器以寸動頻率正轉(zhuǎn)運行，給定信號不起作用，松開正轉(zhuǎn)按鈕，變頻器停止運行；反轉(zhuǎn)類似。3、3線控制閉合停車按鈕，為變頻器運行做準備；按下正轉(zhuǎn)按鈕，變頻器以寸動頻率正轉(zhuǎn)運行，給定信號不起作用，松開正轉(zhuǎn)按鈕，變頻器停止運行；反轉(zhuǎn)類似。2.6.2變頻器的模擬／邏輯輸出

Altivar31變頻器的電流輸出端子是AOC，電壓輸出端子是AOV，公共端是COM，通常接直流電流表和電壓表，接線圖如下：(a）電流輸出（b）電壓輸出

AOCCOM變頻器A＋－

AOVCOM變頻器V－＋

AOC和AOV只能有一個端子輸出，既可以輸出模擬信號，也可以輸出邏輯信號。I-O－AOIt參數(shù)設(shè)置哪個端子輸出，有以下選項：

1）OA：AOC端子輸出0～＋20mA模擬電流信號或者＋20mA邏輯電流信號；

2）4A：AOC端子輸出4～＋20mA模擬電流信號或者＋20mA邏輯電流信號；

3）10U：AOV端子輸出0～＋10V模擬電壓信號或者＋10V邏輯電壓信號。

AOC和AOV究竟是模擬信號還是邏輯信號以及這些參數(shù)與變頻器或電機的哪個參數(shù)對應(yīng)由I-O－dO參數(shù)設(shè)置。電機電流、電機頻率、電機轉(zhuǎn)矩、變頻器的功率等輸出模擬信號；變頻器運行、達到頻率閾值（SEt－Fdt設(shè)置）、達到高速（SEt－HSP設(shè)置）、達到電流閾值（SEt－Ctd設(shè)置）、達到頻率給定值、達到電機熱態(tài)閾值（SEt－ttd設(shè)置）、4～20mA電流信號損失等輸出邏輯信號。2.6.3變頻器的停車模式停車模式分為正常停車模式和通過邏輯輸入停車兩大類。1、正常停車模式正常停車模式通過FUn－Stc－Stt設(shè)置，共有4個選項：1）rMP：斜坡停車，其斜坡時間由SEt－dEC設(shè)置。2）FSt：快速停車。3）nSt：自由停車。4）dCI：直流注入停車。直流注入電流的大小由SEt－IdC設(shè)置，電流的大小決定了停車的快慢。2、通過邏輯輸入停車

1）通過邏輯輸入快速停車，邏輯輸入端子由FUn－Stc－FSt分配。

2）通過邏輯輸入自由停車，邏輯輸入端子由FUn－Stc－nSt分配。

3）通過邏輯輸入直流注入停車，邏輯輸入端子由FUn－Stc－dCI

分配。

LIX24V變頻器SB2快速停車接線圖自由停車接線圖

LIX24V變頻器SB1直流注入停車接線圖不要長時間將SB2處于閉合位置！

用于邏輯輸入停車的端子必須是其它功能沒用的端子，包括變頻器的默認設(shè)置。在實際的工業(yè)控制中，若正常停車模式和通過邏輯輸入停車的停車模式相同，則沒有必要使用通過邏輯輸入停車功能，只要將兩個停車按鈕串聯(lián)即可。2.6.4限位開關(guān)功能變頻器的限位開關(guān)功能是給限位開關(guān)分配了邏輯輸入端子用于停車。

LIX1LIX224V變頻器SQ1SQ2SA2

LIX1LIX224V變頻器SA1設(shè)置菜單：正向：FUn－LSt－LAF分配端子；反向：FUn－LSt－LAr分配端子。

接線圖：

限位開關(guān)使用常閉觸點，觸點打開時停車。若已設(shè)置了限位開關(guān)功能，且限位開關(guān)處于打開位置，變頻器不能運行。但如果只設(shè)置正向限位，限位開關(guān)處于打開位置時，只影響變頻器的正向運行，反向開停正常進行，反之亦然。正向限位僅對變頻器的正向運行起作用，對反向運行不起作用；反向限位僅對變頻器的反向運行起作用，對正向運行不起作用。兩個限位開關(guān)可以同時使用，也可以只用其中一個。限位開關(guān)是ATV31變頻器的高級功能，僅在CtL－LAC＝L2或L3時才可以使用，且不能與PI功能同時使用。限位開關(guān)的停車模式由FUn－LSt－LAS設(shè)置。2.6.5

變頻器的內(nèi)部繼電器

ATV31變頻器的內(nèi)部繼電器有R1和R2兩個，其中R1有一對常開、常閉聯(lián)動觸點，R2有一對常開觸點。變頻器的內(nèi)部繼電器的線圈不外接，觸點的動作依據(jù)參數(shù)設(shè)置，I-O－r1設(shè)置繼電器R1的功能，I-O－r2設(shè)置繼電器R2的功能。變頻器的內(nèi)部繼電器通常用作顯示或保護。R1AR1CR1BR2AR2C繼電器的功能在I-O－r1和I-O－r2中設(shè)置：nO：未分配。FLt：變頻器故障。rUn：變頻器運行。FtA：達到頻率閾值SEt－Ftd。FLA：達到高速SEt－HSP。CtA：達到電流閾值SEt－Ctd。SrA：達到頻率給定值。tSA：達到電機熱態(tài)閾值SEt－ttd。APL：4～20mA信號損失，如果FLt－LFL設(shè)置為nO。當選擇以上選項時（FLt除外），繼電器動作。2.6.6故障菜單的主要設(shè)置1、外部故障系統(tǒng)出現(xiàn)外部故障時用于停車，F(xiàn)Lt－EtF參數(shù)分配邏輯輸入端子，故障停車為高電平有效，即用常開觸點。觸點打開時，不影響正常開停，觸點閉合時（加入高電平）停車。

LIX24V變頻器SB外部故障停車接線圖有的變頻器故障停車也可以設(shè)置為低電平有效，即用常閉觸點。觸點閉合（加入高電平）時，不影響正常開停，觸點打開時（加入低電平）停車。2.6.6故障菜單的主要設(shè)置2、故障復(fù)位當變頻器出現(xiàn)外部或其它故障停車，故障排除后，需要復(fù)位變頻器才能重新運行。在本機控制方式，通過變頻器操作面板上的STOP/RESET鍵復(fù)位；在2線或3線控制方式，通過在變頻器的邏輯輸入端子上接復(fù)位按鈕復(fù)位，邏輯輸入端子由FLt－rSF設(shè)置。

LIX24V變頻器SB故障復(fù)位接線圖故障復(fù)位為高電平有效，即用常開觸點，觸點閉合時（加入高電平）復(fù)位。在2線或3線控制方式，若沒有設(shè)置故障復(fù)位按鈕，必須關(guān)閉變頻器電源，重新開機復(fù)位，否則變頻器無法運行。2.6.6故障菜單的主要設(shè)置3、出現(xiàn)故障時的停車模式變頻器出現(xiàn)故障時，可以自動停車，也可以不停車，是否停車及停車模式由FLt－菜單的EPL、OHL、OLL、SLL、COL、tnL、LFL等參數(shù)設(shè)置，各參數(shù)的含義見附錄A。例如：

FLt－OLL為變頻器過載時的停車模式，有如下選項：nO：忽略故障。yES：自由停車。rMP：斜坡停車。FSt：快速停車。2.6.6故障菜單的主要設(shè)置4、輸入線路缺相檢測輸入線路缺相是否檢測由FLt－IPL設(shè)置，有兩個選項：

nO：忽略故障。

yES：快速停車。單相輸入變頻器沒有輸入線路缺相檢測功能。2.6.6故障菜單的主要設(shè)置5、電機缺相檢測電機缺相檢測就是檢測變頻器與電動機的連接線是否完好，是否檢測由FLt－OPL設(shè)置，默認為缺相檢測（FLt－OPL＝y(tǒng)ES），實際也使用缺相檢測。但濟南星科的實驗臺所配電機功率太小，又是基本空載，變頻器檢測不到電機電流，認為沒接電機，變頻器無法運行。故對于濟南星科的實驗臺必須設(shè)置電機缺相不檢測，即FLt－OPL參數(shù)設(shè)置為nO。2.6.6故障菜單的主要設(shè)置6、禁止故障通過FLt－InH分配邏輯輸入端子激活此功能，在該端子上接常開觸點，進行故障檢測，在該端子上接常閉觸點，不進行故障檢測。

LIX24V變頻器SA禁止故障接線圖禁止故障后，在變頻器出現(xiàn)故障后仍繼續(xù)運行，除非故障已經(jīng)使變頻器無法繼續(xù)運行。禁止故障會使變頻器損壞到無法修理的程度！2.6.7顯示菜單變頻器運行時，可以顯示加到電機上的頻率、電機電流、電機功率、電機熱態(tài)、線電壓、電機轉(zhuǎn)矩、變頻器熱態(tài)、工作時間等參數(shù)。具體顯示內(nèi)容在SUP－菜單中設(shè)置，默認顯示加到電機上的頻率。顯示內(nèi)容也可在變頻器運行過程中設(shè)置。變頻器出現(xiàn)故障停車后，變頻器顯示最后故障代碼，故障代碼在SUP－FLt中標明，可以查看，但不能設(shè)置。

6個邏輯輸入端子的功能分配情況可以在SUP－LIA－菜單中查詢，模擬輸入端子的功能分配情況可以在SUP－AIA－菜單中查詢。2.6.8其它常用參數(shù)1、電機最大熱電流SEt－ItH

設(shè)置最大熱電流，用于電機熱保護，設(shè)置范圍為0.2～1.5倍變頻器的額定電流，不同型號的變頻器范圍有差別。如果希望超過最大熱電流自動停車及停車模式由FLt－OLL設(shè)置。2、跳轉(zhuǎn)頻率SEt－JPF

防止在JPF附近的±1Hz范圍內(nèi)長時間工作。此功能防止出現(xiàn)可導(dǎo)致共振的速度。設(shè)置為0，此功能不起作用。SEt－JF2為第2個跳轉(zhuǎn)頻率，防止在JF2附近的±1Hz范圍內(nèi)長時間工作。此功能防止出現(xiàn)可導(dǎo)致共振的速度。設(shè)置為0，此功能不起作用。3、電機頻率閾值SEt－Ftd

大于此閾值，繼電器觸點動作（I-O－r1或r2設(shè)置為FtA）或AOV端子輸出10V（I-O－AOIt設(shè)置為10U，I-O－dO

設(shè)置為FtA）。4、電機熱態(tài)閾值SEt－ttd

大于此閾值，繼電器觸點動作（I-O－r1或r2設(shè)置為tSA）或AOV端子輸出10V（I-O－dO

設(shè)置為tSA）。5、電機電流閾值SEt－Ctd

大于此閾值，繼電器觸點動作（I-O－r1或r2設(shè)置為CtA）或AOV端子輸出10V（I-O－AOIt設(shè)置為10U，I-O－dO

設(shè)置為CtA）。6、開關(guān)頻率SEt－SFr（或drC－SFr）當電機噪聲較大時，可調(diào)整開關(guān)頻率以減少電機產(chǎn)生的噪音。8、停車權(quán)優(yōu)先CtL－PSt

在2線控制方式或3線控制方式，若CtL－PSt設(shè)置為yES，使變頻器操作面